Originaltitel:
In-Situ X-ray Tomographic Study of Materials
Inhalt des Buches:
Dieses Buch veranschaulicht die spannenden Möglichkeiten, die die Röntgen-Computertomographie (CT) eröffnet, um das Verhalten von Materialien unter Bedingungen zu verfolgen, die denen bei der Herstellung oder im Betrieb möglichst nahe kommen. Die für dieses Buch ausgewählten wissenschaftlichen Kapitel beschreiben Ergebnisse, die mit Synchrotron- oder Laborgeräten während In-situ- oder Ex-situ-Experimenten erzielt wurden.
Sie charakterisieren Mikrostrukturen auf Längenskalen, die von einigen zehn Nanometern bis zu einigen zehn Mikrometern reichen. In dieser Sammlung beleuchtet die Röntgen-CT die mechanischen Eigenschaften von technischen Werkstoffen wie Aluminium- oder Magnesiumlegierungen, rostfreiem Stahl, Aluminium, Polymerverbundwerkstoffen oder Keramikschaum. In diesen Experimenten kann die Röntgen-CT die bei Zug-, Druck-, Eindring- oder Ermüdungsversuchen auftretenden Schäden abbilden und quantifizieren.
Natürlich kann die Röntgen-CT auch die Struktur und das Verhalten von natürlichen Materialien beleuchten.
Hier wird sie auf Knochen oder Naturschnee angewandt, um deren mechanisches Verhalten zu untersuchen, aber auch auf Materialien aus dem Agrar- und Ernährungssektor. Ihre Vielseitigkeit wird durch Analysen zu so unterschiedlichen Themen wie der Entfernung von Olivenöl aus Küchenschwämmen durch Quetschen und Spülen bis hin zu den Auswirkungen von Temperaturänderungen auf die Struktur von Speiseeis deutlich.
Einige Kapitel befassen sich mit Veränderungen, die im Laufe der Zeit, bei unterschiedlichen Temperaturen, Feuchtigkeitsgraden und Drücken auftreten, wie z. B. Wärmebehandlungen von Aluminiumlegierungen, Betonalterung oder keramische Schäumungsprozesse.
Als Reaktion auf die Herausforderungen des Klimawandels haben sich die Forschungsaktivitäten zu Batterien intensiviert. Die zerstörungsfreie und dreidimensionale Natur der Röntgen-CT hat sie zu einem sehr wertvollen Werkzeug für die Überwachung ihrer Entwicklung während der Lade- und Entladezyklen gemacht, wie einige der Beiträge zeigen. Auch Fragen der technischen Entwicklung der CT werden behandelt, z.
B. die Helix-CT, die Beugungskontrasttomographie oder die Verwendung von Kontrastmitteln.
Auch die Auswirkungen der Bestrahlung von Materialien mit Röntgenstrahlung werden diskutiert. Schließlich werden Aspekte der Nachbearbeitung (z. B.
Verfahren zur Verbesserung der Rekonstruktion von Proben, die sich während In-situ-Tests bewegen) und der Datenanalyse (z.
B. die Anwendung der digitalen Volumenkorrelation (DVC), dem 3D-Analogon der digitalen Bildkorrelation (DIC), und der Vergleich zwischen In-situ-Experimenten und Finite-Elemente-Simulationen) behandelt. Zusammengenommen zeigen diese Studien die Kunst des Möglichen, die Wege zur weiteren Verbesserung der bestehenden Methoden und die Möglichkeiten für die Zukunft in Bezug auf die röntgentomographische Untersuchung von Materialien in situ.
Weitere Daten des Buches:
| ISBN: | 9783039365296 |
| Autor: | |
| Verlag: | |
| Sprache: | Englisch |
| Einband: | Hardcover |
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